Astronomen vinden het meest verre sterrenstelsel
Het onlangs gevonden sterrenstelsel, HD1 genoemd, bestond al toen het heelal net 330 miljoen jaar oud was.
Het waarnemen van het ontstaan van de eerste sterrenstelsels is een van de belangrijkste doelen in de moderne astronomie. Een van de eenvoudigste benaderingen om dit doel te bereiken is het waarnemen van het ontstaan van sterrenstelsels in het jonge heelal.
Grote telescopen die momenteel in gebruik zijn hebben tot nu toe de meest verre objecten opgeleverd. Deze objecten met de hoogste roodverschuiving hebben tot verschillende interessante vragen geleid bij astronomen. De verst verwijderde quasars bij roodverschuiving z > 7 zorgden bijvoorbeeld voor een serieus probleem om in de beperkte kosmische tijd zwarte gaten te vormen met een massa van wel een miljard zonsmassa’s.
HD1 bevindt zich op een afstand van ongeveer 13,5 miljard lichtjaar en is mogelijk de thuisbasis van de oudste sterren in het heelal. In ultraviolet licht is HD1 extreem helder. Er vinden daar, of beter gezegd vonden daar miljarden jaren geleden, energetische processen plaats. In eerste instantie gingen de onderzoekers ervan uit dat HD1 een standaard stervormingsstelsel was, een sterrenstelsel dat in hoog tempo sterren maakt.
Maar na te hebben berekend hoeveel sterren HD1 produceerde bereikten ze een ongelooflijke snelheid – HD1 zou elk jaar meer dan 100 sterren maken. Dit is minstens 10 keer meer dan wat men voor dergelijke sterrenstelsels zou verwachten.
De onderzoekers begonnen toe te vermoeden dat HD1 misschien geen normale, alledaagse sterren maakt. De allereerste populatie sterren die in het heelal ontstonden was zwaarder, helderder en heter dan de tegenwoordige sterren, aldus de astronomen.
Als wordt aangenomen dat de sterren die in HD1 worden geproduceerd de eerste sterren zijn, populatie III-sterren, dan kunnen de eigenschappen ervan gemakkelijker worden verklaard. Populatie III-sterren zijn in feite in staat om meer UV-licht te produceren dan normale sterren en dat zou de extreem ultraviolette helderheid van HD1 kunnen verduidelijken.
Maar ook een superzwaar zwart gat zou de extreme helderheid van HD1 kunnen verklaren. Terwijl het zwarte gat enorme hoeveelheden gas opslokt kunnen hoogenergetische fotonen worden uitgezonden door het gebied rond et zwarte gat.
Als dat het geval is zou het verreweg het vroegste superzware zwarte gat zijn dat we kennen en veel dichter bij de Oerknal waargenomen in vergelijking met GN-z11, de huidige recordhoudster voor het verste sterrenstelsel.
HD1 zou te vergelijken zijn met een gigantische baby in de verloskamer van het vroege heelal. Het breekt de hoogste quasar-roodverschuiving met bijna een factor twee en dat is een opmerkelijke prestatie.
De ontdekking is beschreven in twee artikelen die zijn gepubliceerd in de Astrophysical Journal en de Monthly Notices of the Royal Astronmical Society.
Artikelen:
- Yuichi Harikane et al. 2022. A Search for H-Dropout Lyman Break Galaxies at z~12-16. ApJ, in press; arXiv: 2112.09141
- Fabio Pacucci et al. 2022. Are the Newly-Discovered z∼13 Drop-out Sources Starburst Galaxies or Quasars? MNRASL, in press; arXiv: 2201.00823
Eerste publicatie: 9 april 2022
Bron: Sci-News & anderen